「開機緩衝啟動器」又稱為「電源軟啟動電路」，
是後級放大器必備的裝置，
尤其是音響迷喜歡將濾波電容加得很大，
在開機的瞬間，
脈衝電流非常的大，
所以更需要開機緩衝啟動器！
其重要性不亞於喇叭保護器。
但是裝喇叭保護器的人很多，
裝開機緩衝啟動器的人卻很少。
本想用便宜的單晶片微控制器規劃一個開機緩衝啟動器，
但是好像不太受歡迎？
很多人對於使用單晶片微控制器頗有意見。
所以我乾脆來展現一下本人在「工業電子」方面的實力，
製作了一個不用變壓器、不用IC的開機緩衝啟動器。
開機緩衝啟動器的動作要求其實很簡單，
就是在開機時先串上一個限流電阻，
限制開機時的脈衝電流不致太高，
等延遲一段時間後，
濾波電容已經充電充得差不多了，
再將限流電阻短路掉。
電路圖如下：
這個電路有幾個重點：
〈一〉電路中採用了觸發二極體DIAC跟SCR做延時觸發電路，
以免繼電器在快要「吸住」又還沒「吸住」的時候，「跳恰恰」！
依照我以往的經驗，後級放大器有緩慢的直流漂移時，
喇叭保護器的繼電器時常會「跳恰恰」！
每「恰」一聲，繼電器的接點就快速彈跳了好幾下，
這樣對於繼電器的接點很不好，
對放大器和喇叭也有損傷。
所以這個開機緩衝啟動器加了DIAC跟SCR做觸發電路，
避免繼電器「跳恰恰」！
〈二〉電路中採用了「單刀雙擲」的開關做電源開關，
以便在關閉電源時，迅速將電路Reset！
一個稱得上「好」的開機緩衝啟動器重點不在打開電源時的時間延遲，
而是在關掉又迅速打開電源時，延時電路是不是每次都能有效啟動！
要做到這一點，如果不使用「單刀雙擲」的開關，
電路就必須監視電源訊號才行。
電路要監視電源訊號如用基本邏輯元件，成本恐怕蠻高的！
要用單晶片微控制器才划算。
這一點大家知道之後，
恐怕很多人買後級機箱都會要求附上「單刀雙擲」的開關做電源開關。
〈三〉電路中的電源開關跟20ohm/20W的電阻串聯後，再跟繼電器接點並聯。
而不是像一般開機緩衝啟動器的電源開關跟繼電器接點串聯。
這樣的好處是只要繼電器接點的電流容許量大就可以了，
電源開關的電流容許量可以差一點沒關係！
而像一般開機緩衝啟動器如果電源開關是25A，
而繼電器接點只有5A，那麼用那麼好的電源開關有什麼意義？
這個電路其實是源自下面這個電路，
電路中直接將110V交流電源用一個二極體做半波整流，
經過限流電阻將電流控制在適當大小，
去驅動一個繼電器。
接著為了讓繼電器延遲一段時間再動作，
所以加了一個電容跟限流電阻形成RC充電電路，
利用RC充電電路的延時效果，
讓繼電器延遲一段時間再動作。
這個電路雖然非常簡單，
但光靠RC充電電路的延時效果，
延時的動作很不確實。
往往在電容充電到繼電器在快要「吸住」又還沒「吸住」的時候，
繼電器的接點會快速彈跳幾下。
為了解決這個問題，
便利用觸發二極體DIAC跟SCR做成延時觸發電路。
觸發二極體DIAC的結構、電路符號、特性曲線圖如下：
從其特性曲線圖可看出，
DIAC截止時，
當加在DIAC兩端的電壓大到一定的程度時，
它會瞬間呈現「負電阻」的方式導通。
一般電阻在電流增加時，兩端的電壓也跟著增加。
而「負電阻」則是電流增加時，兩端的電壓反而減少。
所以DIAC和RC充電電路配合，
可以在電容充電到一定電壓時〈DB3約為30V〉，
瞬間導通，
產生很大的觸發訊號〈很大的觸發電壓和觸發電流〉。
矽控整流器SCR則是一個觸發開關。
矽控整流器SCR的結構、電路符號、特性曲線圖如下：
SCR當它的Ig大到一定程度就會被觸發導通，
觸發導通後就算觸發訊號消失，
它還是會保持導通，
除非SCR的Ik降到低於它的保持電流，
SCR才會恢復截止狀態。
因此RC充電電路和DIAC、SCR便構成了延時觸發電路。
下面是這個開機緩衝啟動器用實驗板試做的照片。
這個電路測試了一陣子，
覺得還是有一些不滿意的地方！
像是RC充電電路的電容用得那麼大，
但延遲時間才幾秒而已。
要增加延遲時間只能加大電容，
RC充電電路的電阻因為又充當繼電器線圈的限流電阻，
電阻值不能更動。
另外，
這個電路直接由110V市電供電，
不需要再外加電源電路。
如果喇叭保護器也由這個開機緩衝啟動器供電，
那麼關機時，
喇叭保護器也會同時關掉，
便不用擔心關機後喇叭保護器接點還沒斷開，
喇叭會受到關機脈衝的侵襲。
因此，
我又規劃了下面這個「開機緩衝喇叭保護器」出來。
這個電路用來限制開機脈衝電流的電阻不再使用水泥電阻，
而改用專們用來降低開機脈衝電流的負溫度係數熱敏電阻電阻(NTC Thermistor)CL60。
電源的供應不再採用電阻直接降壓，
改用電容傳遞能量的方式，
比較有效率。
延時觸發電路的RC充電電路只負責觸發DIAC，
不再兼有供電方面的責任，
因此可以用較小的電容、較大的電阻，
延遲時間也可以設定得比較長。
喇叭保護器的部分採用PC814光隔離器跟CD4049接成的史密特觸發延時電路所構成。
原先擔心PC814光隔離器的LED順向電壓會不會太高，
製作起來實際測試，
這個喇叭保護器只要直流漂移達1.08V便會動作。
並且由於採用了史密特觸發電路，
繼電器並不會「跳恰恰」。
這個喇叭保護器最特別的地方，
在於你根本不需要考慮喇叭保護器的「接地」問題！
由於是採用光隔離器在偵測放大器的輸出直流，
就算是二聲道平衡式BTL放大器，
也只要使用一組喇叭保護器。
不像一般的喇叭保護器的兩個聲道的喇叭負端都接在一起，
如果是二聲道平衡式BTL放大器，
喇叭的負端不能接在一起，
就需要一聲道各自使用一個喇叭保護器，
而且兩個喇叭保護器還要各自隔離獨立供電。
下面是這個開機緩衝喇叭保護器用實驗板試做的照片。
下面是單面板與雙面鋪銅PC板的Layout圖。
誰能了解Low TIM的奧義!?
文山大要考慮嗎？
